化学平衡常数单位
平衡常数
不管H2,I2和HI的初始浓度是多大，只要保持反 应体系的温度不变，达到化学平衡状态后， 就为常数。 [HI]2
————
[H2 ][I2 ]
我们通常把这个常数称为化学平衡常数
一.化学平衡常数
1.定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，
生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常 数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常 数）
[CO2 ][H 2 ] [CO]
四、平衡转化率
α
转化率是指可逆反应达到平衡状态时，某一指定 反应物已转化的量与起始物质的总量的比值
对于化学反应：a A + b B cC +dD
α(A)=
A的初始浓度 — A的平衡浓度 A的初始浓度
× 100%
c0(A) – [A] = c0(A)
× 100%
反应物转化的物质的量（或浓度） 反应物起始的物质的量（或浓度） 转化率越大，反应越完全！ ×100%
c d
交流· 研讨
请写出下表中各反应的平衡常数表达式 化学反应 1 1/2N2(g)+3/2H2(g) 2 N2(g)+3H2(g) 3 2NH3(g) 4 NH3· 2O(aq) H 5 FeO(s)+CO(g) NH3(g) K 单位
(mol/L)-1
(mol/L)-2
2NH3(g) N2(g)+3H2(g) NH4+(aq)+OH-(aq) Fe(s)+CO2(g)
3、平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。 （1）、对于同一化学反应，由于书写方式不同，各反 应物、生成物的系数不同，平衡常数的表达式就不同。 （2）、对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数 互为倒数。 （3）、平衡常数的单位也与化学方程式的表示形式一 一对应。
平衡常数
（3）、多重平衡规则 若干方程式相加(减)，则总反应的平衡 常数等于分步平衡常数之乘积(商) 例1: 2NO (g) + O2 (g) 2NO2 K1
2NO2 (g) 2NO (g) +O2(g)
N2O4
K2
N2O4 (g) K = K1 K2
例2:
C (s) + H2O (g) CO (g) +H2O (g) C (s) + CO2(g) CO (g) + H2 (g) K1 CO2 (g) + H2 (g) K2 2CO(g) K
第二章 化学反应速率
和化学平衡
第三节 化学速率与化学化学 平衡 第4课时
教学内容
一、化学平衡常数 K定义 平衡常数K的数学表达式及单位 书写平衡常数K关系式的规则 平衡常数K的意义 二、平衡转化率
一、化学平衡常数：
1定义： 一定温度下，对于已达平衡的反 应体系中，生成物以它的化学计 量数为乘幂的浓度之积除以反应 物以它的化学计量数为乘幂的浓 度之积是个常数
解析：平衡常数中的量一定是平衡浓度，因为反应混 合物中的计量数都相等，所以它们的转化浓度都是 0.150mol/L，而 PCl3 和 Cl2 的转化浓度和平衡浓度相等， 2.00 mol PCl5 的 平 衡 浓 度 ＝ 起 始 浓 度 － 转 化 浓 度 ＝ － 10.0 L 0.150mol/L＝0.050mol/L。
3、书写平衡常数关系式的规则
（1）、如果反应中有固体和纯液体参加， 它们的浓度不应写在平衡关系式中，因 为它们的浓度是固定不变的，化学平衡 关系式中只包括气态物质和溶液中各溶 质的浓度。如： CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) K=[CO2] CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l) K=[CO]/([CO2][H2])
关于化学平衡常数有无单位的问题
李
国
材
一
、
矛
盾
的
由
来
,
4 、 : ` n e 在 我们 用 稀 K M O 溶 液 滴 定 稀 F S O 溶液 ( 其 中 加 稀 H 5 0 维 持 溶液 显 酸 性 ) 的 ` : n 过程 中 每 加 1 滴 K M O 发生 ( 1 ) 式 反 应 待 红 色 褪 掉 后 达 到 ( 2 ) 式 化学平 衡
e十今
+
) /〔 F
,
e
干
勺 浓度 单 位 恰 好消 掉
,
1 后 面 的 而在 ( 6 ) 式 中 g
’
。
浓 度 单 位不 能 消 掉
K
c
.
应当着 重指 出
在数 学 上 比 后 面 的 值 不 能 有单位 “
:
所 以( 7 )式 中
不 应 该 有单 位
`2
’
,
。
这 样 讨 论 的 结果
根据
“
经验 式
做 标 准 自由能
的 自 由能
。
而 自由能 Z 的 单 位 由 R T 确 定
。
即 为 能 量 单位
.
( 1) 0 式中Z 叫
,
即 P 一 1 时 的 自由能 o Z
此 处 需 要 引进 化 学 位 的 概 念
0 )式 中 = 在(1
。
化 学 位 就 是 自 由能 对 特 定 组 分 量 的偏 微分
, ’`
’
e
十十 + 5
e
` +
〕 〔M
n
“
〕 〔M
,
化学平衡常数
标准平衡常数 由范特霍夫等温方程：
当反应达到平衡状态时
3
标准平衡常数表达式
对于气相反应：
H2 (g) I2 (g) 2HI(g)
K
[ p(HI) / p ]2
[ p(H2 ) / p ][p(I2 ) / p ]
对于溶液中的反应：
Sn2+(aq)+2Fe3+(aq) Sn4+ (aq)+2Fe2+(aq)
［Xe］=1.5 a mol/L( 400 ℃) 250 ℃ n(Xe) ： n(F2) =(1.4+1.0+0.01) ：(1.0+0.02) 400 ℃ n(Xe) ： n(F2) =(1.5+1.0+0.01) ：(1.0+0.02)
27
②－① XeF2+F 2=XeF4 K(250 ℃)=1200 K(400 ℃)=5.5
1
K1= ［ Cl2（aq) ］/P Cl2= 5.83 ×10－2 /100×103=5.83 ×10－7 mol·L－1Pa －1 K2 = K3/ K1= 1.8 ×10－10/ 5.83 ×10－7 =3.09 ×10－4
22 竞赛试题 第5题 （6分）配制KI(0.100mol·L-1)–I2的水溶液，用0.100mol·L-1 Na2S2O3标准溶 液测得c(I2)＝4.85×10-3 mol·L-1。量取50.0mL KI-I2溶液和50.0mL CCl4置于分液 漏斗中振荡达平衡，分液后测知CCl4相中c(I2)＝2.60×10-3 mol·L-1。已知实验温 度下CCl4从水溶液中萃取I2的分配比为85 : 1。求水溶液中I2＋I¯＝I¯3的平衡常数。
化学平衡常数
pC(g)+qD(g)
ν QC > kc,正 <ν逆 未达平衡,逆向进行. , 未达平衡,逆向进行.
c p (C)cq (D) Q = m C c ( A)cn (B)
ν QC = kc, 正 =ν逆
达平衡,平衡不移动. 达平衡,平衡不移动.
QC < kc, ν正 >ν逆 未达平衡,正向移动. 未达平衡,正向移动.
(5)另外还有两点必须指出: )另外还有两点必须指出: 平衡常数数值的大小, ①平衡常数数值的大小,只能大致告诉我们一 个可逆反应的正向反应所进行的最大程度, 个可逆反应的正向反应所进行的最大程度,并不 能预示反应达到平衡所需要的时间. 能预示反应达到平衡所需要的时间.如: 2SO2(g)+O2===2SO3(g) 298K时K很大,但由于速度太慢,常温时,几乎 很大, 时 很大 但由于速度太慢,常温时, 不发生反应. 不发生反应. 平衡常数数值极小的反应, ②平衡常数数值极小的反应,说明正反应在该 条件下不可能进行, 条件下不可能进行,如: N2+O2 2NO K=10-30(298K)所以常温下用此反应固定氮气是 所以常温下用此反应固定氮气是 不可能的.因此没有必要在该条件下进行实验, 不可能的.因此没有必要在该条件下进行实验, 以免浪费人力物力. 以免浪费人力物力.或者改变条件使反应在新的 条件下进行比较好一些. 条件下进行比较好一些.
的值, 的值,
(1)温度不变时,c(H2) c(I2) 温度不变时, 温度不变时
为常数 用K表示 =48.74; 表示,K ; 表示
(2)常数 与反应的起始浓度大小无关; 常数K与反应的起始浓度大小无关 常数 与反应的起始浓度大小无关; (3)常数 与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立 常数K与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立 常数 的过程无关. 的过程无关.
化学反应的平衡常数单位
化学反应的平衡常数单位化学反应的平衡常数是衡量化学反应进行方向的一个重要指标。
它描述了化学反应物和生成物浓度之间的关系，以及在特定条件下反应的进行方向。
平衡常数被广泛应用于化学动力学、热力学和化学平衡的研究中。
本文将介绍化学反应的平衡常数单位及其相关概念。
它通常被表示为K，并被定义为反应物浓度的乘积除以生成物浓度的乘积，每个浓度成员都有一个对应的系数。
平衡常数的表达式可以用广义化学反应方程式表示为：aA + bB ⇌ cC + dD在上述方程式中，A和B是反应物，C和D是生成物，a、b、c和d分别是它们的摩尔系数。
平衡常数(K)的表达式为：K = [C]^c × [D]^d / [A]^a × [B]^b其中，[C]、[D]、[A]、[B]分别表示C、D、A和B的浓度。
在平衡态下，反应物浓度和生成物浓度之间的比例是恒定的，与浓度的大小无关。
平衡常数的值越大，表示生成物的浓度相对较大，反之则表示反应物的浓度较大。
若平衡常数(K)小于1，表示反应在正向方向上偏离平衡；若K大于1，表示反应在反向方向上偏离平衡；若K等于1，则表示反应处于平衡状态。
平衡常数的单位取决于反应物和生成物浓度的单位。
常见的平衡常数单位有摩尔、千摩尔和千克等。
在国际单位制（SI）中，摩尔（mol）是用来表示物质的数量的基本单位。
摩尔浓度（mol/L）是在计算平衡常数时常用的单位。
除了摩尔浓度外，化学反应的平衡常数还可以用其他单位来表示，例如分压（atm）、分子浓度（mol/m^3）和相对浓度等。
例如，在气相反应中，可以用分压（atm）来表示平衡常数。
在溶液反应中，可以用摩尔浓度（mol/L）或分子浓度（mol/m^3）来表示平衡常数。
根据统计热力学理论，化学反应的平衡常数与反应的活化自由能变化（ΔG）之间存在关系。
平衡常数与ΔG之间的关系可以通过以下方程式表示：ΔG = -RTlnK其中，R是理想气体常量（8.314 J/(mol·K)），T是温度（K），ln表示自然对数。
化学反应的平衡常数和平衡常数表
化学反应的平衡常数和平衡常数表化学反应中的平衡常数是描述反应物浓度与反应物之间的关系的数值。
它是一个十分重要的物理量，用于衡量化学反应的平衡程度和预测反应的方向。
平衡常数表则是一种整理了不同化学反应的平衡常数数值的表格。
一、平衡常数的定义和意义平衡常数（K）是在给定温度下，当化学反应达到平衡时，正比于反应物浓度的一个数值。
对于一般形式的反应：aA + bB ⇌ cC + dD反应的平衡常数的表达式为：K = [C]^c × [D]^d / ([A]^a × [B]^b)其中，[A]、[B]、[C]、[D] 分别表示反应物 A、B、C、D 的浓度。
平衡常数的数值大小可以表征反应的平衡位置和方向，当K > 1 时，反应被驱使向前方向进行；当 K < 1 时，反应被驱使向逆方向进行；当K = 1 时，反应处于平衡状态，产品和反应物的浓度保持不变。
二、平衡常数的求解平衡常数可以通过实验测量反应物和生成物的浓度来计算，也可以通过反应方程式和反应物浓度的定义直接确定。
以以下反应为例：2A + 3B ⇌ 4C + 5D假设反应达到平衡时，A、B、C、D 的浓度分别为 [A]、[B]、[C]、[D]，则根据平衡常数的定义：K = [C]^4 × [D]^5 / ([A]^2 × [B]^3)在已知反应物初始浓度的条件下，可以通过对反应物浓度的变化进行实验测量，利用平衡常数的定义式进行计算得到平衡常数的数值。
三、平衡常数表的作用平衡常数表是化学实验室中常用的工具，它记录了大量不同化学反应的平衡常数数值。
通过平衡常数表，我们可以更好地理解反应物之间的关系，并对反应进行预测和评估。
平衡常数表按照不同的反应类型、反应物种类和温度进行分类，其中每个反应对应一个平衡常数数值。
通过参考平衡常数表，我们可以了解某个特定反应的平衡常数数值范围，从而判断反应的平衡位置和方向，并进行反应条件的优化。
化学反应的平衡常数计算方法和公式推导
化学反应的平衡常数计算方法和公式推导化学反应的平衡常数是描述反应物之间达到动态平衡状态时各物质摩尔比例的数值，它可以在宏观上表示为反应物相对产物的浓度比例。
平衡常数对于理解反应体系的平衡性质和进行定量分析非常重要。
本文将介绍化学反应的平衡常数的计算方法和公式的推导。
一、平衡常数的定义和概念平衡常数（K）是在给定温度下，由反应物生成产物和由产物生成反应物的速率相等时的各物质浓度比例的数值。
对于一般的反应方程式：aA + bB ⇌ cC + dD平衡常数可用公式表示为：K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中，[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和产物C、D的浓度。
二、平衡常数的计算方法1. 浓度法通过实验测定反应物和产物的浓度，代入平衡常数的定义公式进行计算。
浓度的单位可以为摩尔/升（M）或克/升（g/L），具体使用哪个单位要根据实际情况来确定。
2. 压力法对于气相反应，可以使用分压来代替浓度进行计算。
根据理想气体状态方程，可以将分压与浓度进行转换。
在计算中，可以使用总压或者部分压进行计算。
3. 活度法当涉及到溶液的平衡常数计算时，由于溶液中的离子活度与浓度之间不一定成正比，需要使用活度（a）概念进行计算。
活度是指溶液中某种物质对于实际状态下单离子的浓度的比例。
三、平衡常数的公式推导平衡常数的公式可以根据反应方程式及其化学平衡时的物质摩尔比例进行推导。
以一般的反应方程式为例：aA + bB ⇌ cC + dD在平衡状态下，各物质的摩尔数之比应该等于平衡常数K。
假设反应物A、B的初始摩尔数分别为nA0和nB0，产物C、D的初始摩尔数分别为nC0和nD0。
在平衡状态下，各物质的摩尔数为nA、nB、nC 和nD。
根据化学平衡时的质量守恒和反应速率之间的关系，可以得到以下表达式：nA + c*nC = nA0 - a*nAnB + d*nD = nB0 - b*nBnC + d*nD = nC0 + c*nCnA + b*nB = nA0 + a*nA通过以上方程组求解，可以得到平衡态时各物质的摩尔数，从而得到平衡常数K。
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化学平衡常数单位
化学平衡常数（K）是描述化学反应平衡程度的一个重要参数。
它代表了在给定温度下，反应物与生成物之间浓度或压力之比的平衡状态。
化学平衡常数的单位取决于反应物和生成物浓度的表示方式。
对于气相反应，化学平衡常数可以用压力表示。
单位通常为帕斯卡（Pa）或大气压（atm）。
当以帕斯卡为单位时，化学平衡常数可以写为Kp，而以大气压为单位时可以写为Katm。
对于液相反应，化学平衡常数可以用浓度表示。
单位通常为摩尔每升（mol/L），也可以简写为M。
当以浓度为单位时，化学平衡常数可以写为Kc。
在某些情况下，温度的影响也会被考虑在内。
化学平衡常数与温度有关，因此可以根据温度的变化而改变。
在这种情况下，化学平衡常数可以写为K(T)，其中T表示温度。
需要注意的是，化学平衡常数的数值并不与反应物或生成物的系数成正比。
反应物和生成物的系数只表示它们在反应方程式中的相对摩尔比例关系，而不直接与化学平衡常数相关。
总之，化学平衡常数的单位取决于所使用的浓度或压力单位。
对于气相反应，单位可以是帕斯卡或大气压；对于液相反应，单位可以是摩尔每升。
此外，温度对化学平衡常数也有影响，因此在特定温度下的化学平衡常数可以写为K(T)。